Superconductors מייצגים את אחד המעמדות החומריים המשתנים ביותר בפיזיקה המודרנית, המציע תכונות המזיקות לציפיות הקלאסיות.כאשר קריר מתחת לטמפרטורה קריטית אופיינית, חומרים אלה מאבדים את כל ההתנגדות החשמלית וגירוש שדות מגנטיים באופן פעיל – התנהגות כפולה שגורמת להם להתאים באופן ייחודי לאנרגיות מתקדמות ומערכות הנעה.אין מקום פוטנציאל זה יותר מוכח מאשר בעומס מגנטי (malev) תחבורה, שבו מגנטית מאפשרת שילוב אנרגיה מינימלי של צריכת חשמל וירידה של 600 ק"מאלית של צריכת חשמל וכיסוי.

יסודות של Superconductivity

(הופנה מהדף ⁇ ) הוא תופעה מכנית קוונטית שנצפתה לראשונה על ידי הירק קמרלינגה אוונס בשנת 1911, כאשר הוא הבחין כי כספית לפתע איבדה את כל ההתנגדות ב-4.2 מעלות מעל אפס מוחלט (-269 מעלות צלזיוס) מאז, משפחה עצומה של חומרים על-מוליכים על-טבעיים, כולל מתכות אלמנטליות, ⁇ ומדמוצפים מורכבים בלבד מתחת לטמפרטורה קריטית (Treas:0FRE)

אפס התנגדות חשמלית

בסופר-מוליכים, אלקטרונים מתחברים למצב קוד משותף המאפשר להם לזרום ללא פיזור.התוצאה היא אידיאליות DC מושלמת (פוני) או מנגנונים אחרים.זוגות אלה נכנסים למצב קרקע קוונטי משותף המאפשר להם לזרום ללא פיזור.התוצאה היא מושלמת מוליכות DC: ברגע שהזרם יזרום באופן דרסטי בלולאה סגורה, הוא נמשך ללא כל מקור כוח.

אפקט המניסנר

חשוב באותה מידה הוא אפקט Meissner, שהתגלה על ידי וולטה מיזנר ורוברט אוצ'נסןפלד בשנת 1933.כאשר חומר מעבר למצב העל-העל, הוא מוציא באופן פעיל כל שדה מגנטי מהפנים שלו, ללא קשר אם השדה היה מוחל לפני או לאחר קירור. דילמה-מגנטיות מושלמת זו יוצרת כוח אימפולסיבי חזק כאשר superconductor ממוקם ליד מגנטי - הבסיס לחיכוך מגנטי (אפקטים) יעיל על גבי עיצובים מגנטיים פעילים).

טמפרטורה קריטית וסוגים חומריים

מוליכים נופלים לשתי קטגוריות רחבות על סמך הטמפרטורה הקריטית שלהם.FLT:0 [Low-temperature Superconductors (LTS) veFLT:1, כגון niobium-titanium (NbTi) ו niobium-tintin (Nb3Sn), דורשים קירור לטמפרטורות נוזליות (כ- 2,2 ° C) חומרים אלה הם גם מובמים מאוד, כמו טמפרטורות גבוהות, כולל מגנטיות גבוהות, כולל מגנטיות, כולל מגנטיות, אשר דורשות, כולל מגנטיות גבוהות, כולל מגנטיות, כולל מגנטיות, כולל מגנטיות, 000, 000, 000, 000, כולל טמפרטורות גבוהות, כולל מגנטיות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, כולל טמפרטורות גבוהות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

(FLT:0) מוליכים סופר-מסלולים (HTSua) FLT:1, שהתגלה ב-1986 על ידי Bednorz ו- Müller, יש TLACFLT:2cirFLT 3 ערכים מעל 30 K, עם כמה כמו YBa2Cu3O7 (YBCO) פועל ב-92 C-Abo את הנקודה הרת של חנקן (K) חומרים אלה הם חומרים רעילים יותר.

עקרונות של לויציה מגנטית

⁇ מגנטית משתמשת בכוחות מגנטיים כדי להרים, להנחות, להניע כלי רכב ללא מגע פיזי עם מדריך: שתי גישות בסיסיות קיימות: FLT:0Electrodynamic Suspension (EDS)evolveFLT:1 ו-FLT:2 אלקטרורומגנטיות Suspension (EMS)FLT 3: שניהם יכולים ליהנות ממרכיבים מורכבים, אם כי הם ממינוף על-התנהגות בדרכים שונות.

אלקטרודינמיקה סוזיחת (EDS)

(ה- EDS) מסתמך על כוחות אימפולסיביים שנוצרו על ידי התנועה היחסית בין מגנטים לרכב ורכבים מתפתלים או צלחות במסלול (הרכב עובר על גבי מהירות) והופכים את זרם הגומי במסלול המהיר של 5 ק"מ, ומייצר שדה מגנטי שמתנגד לטיפוס השדה של מגנטים - עלייה מהירה ויציבות מאוחרת יותר.

מטען אלקטרומגנטי (EMS)

EMS משתמשת בכוחות מגנטיים אטרקטיביים בין אלקטרומגנטים על הרכב ומסילות פררומגנטיות על המסלול.המגנטים כל הזמן מותאם על ידי מערכת בקרה כדי לשמור על פער קטן (בדרך כלל 8-15 מ"מ) בעוד שיטה זו עובדת מעמוד, זה דורש ייצוב פעיל - כוחות המשיכה אינם יציבים ללא משוב מערכות EMS (למשל, משחתתתתתתתתתת, יתר של חומרים אלקטרו-חושים), אך הם יכולים להפחית את התחזוקה חזקה יותר ויותר על ידי גירוי חשמלי.

תפקיד של Superconductors בשני המערכות

במערכות EDS, superconductors לספק שדות מגנטיים חזקים ומתמשכים הדרושים להעברת אנרגיה יעילה למסלול סלילים. מגנטים האמנה ידרוש זרמים גדולים וקירור פעיל כדי לנתק חום התנגדות, תוך מתן היתרונות של היטל.Initation.InS, מוליכות על-ידי מגנטים יכולים להחליף את אלקטרומגנטים נחושת כדי להשיג כוחות מגנטיים גבוהים יותר ללא הפסדים מנוגדים, המאפשרים להפחתה גדולה יותר או מופחתת של ציוד צמינלי, יש צורך.

מערכות מגנטיות בעלות על Maglev Propulsion

מערכת הנעה מלאה מורכבת משני פונקציות עיקריות: הישול (מעלה לרכב) ומניעה ליניארית (הפצה ושחמטה) שניהם יכולים להיות מונעים על ידי מרכיבים מורכבים על ידי JR-Maglev, אותם מגנטים העל-מוליכים המאפשרים לנטומנטציה משמשים גם עבור הנעה.

המונחים: Current Mode

ברגע ש סלילי העל מוליכים מאנרגיה לזרם הרצוי (בדרך כלל כמה מאות קילומונים), המעגל סגור והזרם הנוכחי מתפשט ללא הגבלת זמן כל עוד הטמפרטורה נותרה מתחת ל- TreaFLT:0cekph 1:0) לפצות על תחזוקה זו מבטלת את הצורך באספקת חשמל קבועה למגנטים על הרכב הנעים - יתרון קריטי על פני אלקטרומגנטיות עמידים.

דרישות Cryogenic

שמירה על מגנטים קר הוא ההיבט התובעני ביותר של רכבת העל מוליכים למחצה.עבור מגנטים LTS, על כיבוני גילוח או דה-וור של helium נוזלי נדרשים.רכבת JR-Maglev נושאת מערכת Crystrogenic גדולה הכוללת דחיסות helium, מקררים, ומחסנים.זה מוסיף משקל כי היטל חייב לתמוך, אבל היתרונות של שדות חזקים עולה על המסלולים דומים, אך ורק ל-Hocreces, עם זאת, מאפשר מגנטים קטנים יותר, אך ורק יותר, עם זאת, 000 יעיל יותר, 000 מגנטיים, עם זאת, 000 מגנטיים, עם זאת, 000 מגנטיים פחות יעיל יותר, 000.

היתרונות של שימוש בסופר-מוליכים במערכות Maglev

השילוב של מוליכות סופר לתוך מפונע מגבר מניב סדרה של יתרונות משכנעים מעבר יעילות אנרגיה פשוטה.

  • (FLT:0) אספקת אנרגיה:FLT:1 עם אפס הפסדים מנוגדים במגנטים העיקריים, האנרגיה החשמלית הכוללת הנדרשת עבור שטף ומניעה טיפות באופן דרמטי.הכוח הנצרכים מוגבל לגרור אווירודינמי ואספקת סלילי המסלול (אשר גם יש כמה הפסדים מנוגדים).
  • (FLT:0) מהירות גבוהה יותר: 1FLT:1 שדות מגנטיים חזקים יותר מאפשרים פערים גדולים יותר של היטל ודחף יעיל יותר. השיא של JR-Maglev של 603 ק"מ / שעה מראה כי superconducting EDS יכול לקיים מהירויות קיצוניות ללא ללבוש רכיבים. מהירויות גבוהות יותר גם אומר גבוה יותר באמצעות מסדרונות בין-עירום, פוטנציאל להפוך את התחרותי עם טיסות קצרות-haul.
  • (FLT:0) תחזוקה של Lower:FLT:1 כי אין מגע פיזי בין הרכבת למדריך, ללבוש מכני על מסילות, נושאים, וגלגלים הוא לחסל.המגנטים המוליכים עצמם לא דורשים תחליף שגרתי כמו מצחצחים או מעצורים.תחזוקה מוגבלת למערכת Cryogenic ואלקטרוניקה מדריך, אשר נועדו לאמינות גבוהה.
  • (FLT:0) יציבות ורכב איכות: ההרחבה 1 (Imissner effect) ו- Flux pinning מספקים יציבות מאוחרת במערכות EDS, צמצום הצורך בבקרות פעילות מורכבות חווים נסיעה חלקה מאוד, חופשי מהרטטים ורעש טיפוסי של מערכות פלדה-על-על-ידי מתכת.
  • (FLT:0) היתרונות של ההנעה:FLT:1 , רכבות בעלות משקל לא מייצרים פליטות ישירות (הם רצים על חשמל), לצרוך פחות אנרגיה עבור קילומטר נוסעים מאשר מטוסים ומסילות מהירות קונבנציונלית, ופועלים עם רמות רעש נמוכות יותר באופן משמעותי בשל היעדר מגע רגלי.

אתגרים ומכשולים טכניים

למרות היתרונות ברורים, הפריסה הנרחבת של מוליכים העל מול כמה מכשולים קריטיים, הן טכניות והן כלכליות.

  • (FLT:0Cryogenic Complexity and Cost:Fears 1) שמירה על מצב העל-המוליכים דורש קירור מתמשך.עבור מערכות LTS, הצורך ב- helium נוזלי - משאב סופי שהופך יקר יותר - עלות תפעולית משמעותית.על זעקות על הסיפון לצרוך כוח, לייצר חום, ולהוסיף משקל.למרות HTS מקטין את הנטל הזה, מערכות כיווץ עדיין משמעותי עבור חשבון המוני ועלויות של רכב שלם.
  • (FLT:0)ביקורנטיות של חומרים HTS:BuildFLT:1 , high-temperature Superconductors (למשל YBCO, BSCCO) הם קרמיקה שפורצת תחת לחץ.מארגת קלטות ארוכות, גמישות ומכניות עבור מגנטים גדולים היא אתגר ייצור.
  • (FLT:0)הפסדים: FLT:1 ב maglev propulsion, סלילים סופר מוליכים ניסיון שדות מגנטיים של זמן מנוחה מן ה- LSM רוחings. שדות AC אלה לגרום זרמים אדדי במטריקס כסף של superconductor או בשכבות מייצב, יצירת חום.
  • (ב) [ה]הבנה:0 [הדור]: [ה] [ה] [ה] [ה]] [ה]]][דרוש]] [ה]] [ה]]]] [ההה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']'[ה']'[ה'[ה']'[ה']']']']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה
  • (FLT:0)Low-Speed מבצע: FLT:1 מערכות EDS דורשות מהירות מינימלית לייצר מעלית, כך גלגלים או מערכות עזר אחרות נדרשים להתחיל ולעצור.זה מוסיף מורכבות ומשקל.מערכות EMS יכולות להישמר במהירות אפס אבל לצרוך כוח ברציפות.

כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים

מאמצים מתקדמים של R&D נועדו להתגבר על המגבלות המפורטות לעיל, עם דגש מיוחד על מוליכי העל בטמפרטורה גבוהה, מערכות Cryogenic קלות יותר עיצובים.

סופר-מוליכים מתח גבוה מגדל מפלס

כמה קבוצות מחקר פיתחו אבטיפוס פונקציונליים של מערכות קומבינאליות מבוססות HTS.The FLT:0 Supra TransFLT:1 פרויקט בגרמניה הראה רכב בקנה מידה קטן באמצעות בלוקים YBCO מרובים כי באופן פסיבי מעל מסלול מגנטי באמצעות ריצוף מגנטי גבוה יותר (מטען מגנטי גבוה יותר), עם זאת, FLT:2Jiaotong UniversityLTF:3 שפותחה על ידי מערכת מגנטית כוח אדם בצורת לא יכול לעקוב אחר רמת שליטה גבוהה.

עיצובים משולבים Linear Motor Designs

(המערכות של מגבריות עתידיות עשויות להשתמש בדלפקים על-ידי מוליכים-על-ידי הרכב והן על הרכב.זה יאפשר דחיפה גבוהה ויעילות טובה יותר מכיוון שגם שדות המריצים והרקטור יהיו חסרי-הפסד, אך האתגר של קירור אורך ההנחיות הוא עצום.יש גישה מעשית יותר לשימוש בכבלי HTS במסלולי הרוח, אך רק במקטעים מרכזיים כגון אזורי האצה או LT2:

Hyperloop ו-Hudated tube Transport

(הופנה מהדף מוביל גם לטכנולוגיות היפרלופ - רשתות תחבורה מורשות צינורות בלחץ נמוך שמטרתו לעלות על 1000 קמ"ש / h. גרור האוויר הנמוך בתוך צינור פירושו כי ההתנגדות האווירודינמית מופחתת באופן דרסטי, אבל הנטועה וההנעה חייבת להיות יעילה ביותר, אך התחזוקה המגנטית של ה-HFlowal-Ferlimate נותרה יעילה ביותר, אך לא הייתה מסוגלת לספק חיכוך קרוב עם חברת Hyperloopation עם ה-Flowal, אך ללא הגבלת זמן של 1F2Ferval, אך עדיין יעילה ביותר:

פרויקטים בינלאומיים וחלוקת

(המערכת העל המתקדמת ביותר של צ'ו שינקנסן ביפן) היא קו צ'ו צ'ו צ'ו שינקנסן של ג'ו צ'ו צ'ו שינקנסן (JR Tokai) ביפן, קו זה ייבחן ב- LTS מגנטים ובטכנולוגיית EDS, בדומה למסלול מבחן ימאו של ימאונר (בערך 286 ק"מ) ב-2027, עם הרחבה ל-HLC (F) שתוכננה ל-HLC) שתוכננה ל-HLC (מסלולאריב) זולהמרכזית') ב-HLCS) היא גם כן, אך היא גבוהה יותר, אך היא גם כן, לעומת 2037-HLCS) שתוכננה ל-HLC) והיא צפויה לפעול ב-HLCDV3F) ב-HLCDV) ב-F) ב-HLCS) ב-HLCS) ב-HLCDV (מסלולאריבית גבוהה יותר, אך היא יעילה יותר, אך היא יעילה יותר, אך היא יעילה יותר, לעומת 2027, אך היא יעילה יותר, אך היא גם כן, לעומת 2027, לעומת 2037, לעומת 2037, לעומת 2, אך היא יעילה יותר,

החוקרים גם חוקרים את החומרים המוליכים-מוליכים למחצה (FLT:0) ,(FLT:2) חוקרים את החומרים העל-מוליכים-על-פי-ברזל 3 (0) אשר עשויים להציע אפילו גבוה יותר TevolveFLT:4cLT:5 או תכונות מכניות טובות יותר.אם פתרונות מבוססי-זמנית-זמנית-זמנית של מוליכים-זמנית (למשל, תחת לחץ גבוה) עלולים לייצב בתנאים מורכבים, אפילו בתנאי השפעה מיותרת-יתר-על-יתר-יתר-יתר-יתר-על-על-יתר-יתר-כך, הם בעלי השפעה על-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר, הם בעלי-יתר-יתר, הם בעלי-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-על-יתר-יתר-יתר-על-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-יתר-על-על-על-יתר-יתר-יתר-יתר-ידי רופא-על-ידי המידות-יתר-כך, אם-על-על-ידי המידות-כך, הם בעלי-ידי-ידי לחץ גבוה יותר, ב-ידי המידות-ידי-ידי-

מסקנה

המוליכים כבר הוכיחו את הערך שלהם כדי לאפשר את הרכבות המהירות בעולם, סביר להניח כי יהיה מרחק השדרה של תחבורה הקרקע הדור הבא של הדור הבא. על ידי מתן שדות מגנטיים חסרי הפסד, יציבים, הם מאפשרים מערכות maglev להשיג מהירויות בלתי ניתנות לדמיון מוקדם עם פסולת אנרגיה מינימלית ללבוש מכני. JR-Maglev היפני מדגים את הבשלה הטכנית של LTS מבוסס EDS, בעוד HTS מבטיח התפתחויות תפעוליות נמוכות יותר וגישה גלובלית, עם אתגרים מופעלת, עם מהירות גבוהה יותר, עם עלויות ניהולית, עם מוליכים, עם מוליכים מרחוק, עדיין, היא יעילה יותר, עם אלקטרוניקה, עם מוליכים למחצה, היא מוליכים למחצה, היא מצפה גבוה יותר, עם עלויות ניהולית, עם עלייה גבוהה יותר, עם עלייה גבוהה יותר, עם עלייה גבוהה יותר, עם עלויות ניהולית, עם עלייה גבוהה, עם מוליכים למחצה, עם מוליכים למחצה, עם מוליכים למחצה, עם עלויות ניהולית, עם מוליכים מרחוק, עם מוליכים למחצה, עם עלייה גבוהה, היא מצפה חזק יותר, עם עלויות ניהולית, עם מוליכים למחצה, עם מוליכים למחצה, היא יעילה יותר, עם מוליכים למחצה, היא יעילה יותר, עדיין קיבולת גבוהה יותר, היא מצפה מרכזי, עם קיבולת

(ב) ראו את המאמר (ב) ב-[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]